Μονοφθοριούχο βρώμιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Μονοφθοριούχο βρώμιο
Bromine-monofluoride-2D.png
Bromine-monofluoride-3D-vdW.png
Γενικά
Όνομα IUPAC Μονοφθοριούχο βρώμιο
Άλλες ονομασίες Φθοριούχο βρώμιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος BrF
Μοριακή μάζα 98,902 ± 0,001 amu
Αριθμός CAS 13863-59-7
SMILES [F-].[Br]
InChI 1S/Br.FH/h;1H/p-1
ChemSpider ID 20474212
Δομή
Διπολική ροπή 1,29 D
Είδος δεσμού πολωμένος ομοιοπολικός
Γωνία δεσμού
Μοριακή γεωμετρία γραμμική
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης −33°C
Σημείο βρασμού 20°C (διασπάται)
Πυκνότητα 4.403 kg/m³ (υγρό στους -100°C)
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

To (μονο)φθοριούχο βρώμιο (αγγλικά bromine monofluoride) είναι ασταθής ανόργανη ομοιοπολική διατομική χημική ένωση, που περιέχει φθόριο και βρώμιο, με μοριακό τύπο BrF. Ανήκει στις διαλογιακές ενώσεις. Εξαιτόας της αστάθειάς της, η ένωση αυτή μπορεί να ανιχνευθεί, αλλά δεν έχει απομονωθεί. Χρησιμοποιήθηκε ως βρωμιωτικό μέσο.[1]

Δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η μοριακή δομή του μονοφθοριούχου βρωμίου, όπως σε όλες τις διατομικές ουσίες, είναι αναγκαστικά γραμμική. Σημειώνεται ότι στην ένωση αυτή το βρώμιο βρίσκεται στη μάλλον ασυνήθιστη γι' αυτό +1 βαθμίδα οξείδωσης, αφού το φθόριο είναι ηλεκτραρνητικότερό του.

Δεσμοί[2][3][4][5][6]
Δεσμός τύπος δεσμού ηλεκτρονική δομή Μήκος δεσμού Ιονισμός Ισχύς δεσμού
F-Br σ 2p-4p 175,6 pm 22,8% Br+ F- 237 kJ/mol
Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο[7]
F -0,228
Br +0,228

Ιστορία ανακάλυψης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το 1931, οι Γερμανοί επιστήμονες Ρυφφ (Руфф) και Μένζελ (Менцель) μελέτησαν τα προϊόντα της χημικής αντίδρασης πενταφθοριούχου βρωμίου (BrF5) με (στοχειακό) βρώμιο. Η μελέτη αυτή βρήκε ένα μείγμα ενώσεων που ήταν πιο ενεργό επί του χαλαζία (SiO2), και του οποίου η τάση ατμών ήταν υψηλότερη από αυτή που αντιστοιχούσε στις (τότε) υποτιθέμενες χημικές ουσίες, δηλαδή στοιχειακό βρώμιο, τριφθοριούχο βρώμιο (BrF3) και πενταφθοριούχο βρώμιο (BrF5). Γι' αυτό, οι παραπάνω αναφερόμενοι ερευνητές πρότειναν την παρουσία νέου (για τότε) συστατικού επί του μείγματος, δηλαδή του μονοφθοριούχου βρωμίου (BrF). Το 1933 ο Ρυφφ και ο Μπράνα (Брайд) δεν κατώρθωσαν να απομονώσουν το μονοφθοριούχο βρώμιο σε χημικά καθαρή μορφή, αλλά επαλήθευσαν ότι αυτό έχει αναλογία ατόμων βρωμίου και φθορίου 1:1, δηλαδή ότι πράγματι ήταν μονοφθοριούχο βρώμιο.

Παραγωγή και παρουσίαση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μπορεί να παραχθεί με χημική αντίδραση τριφθοριούχου βρωμίου (BrF3) με (στοιχειακό) βρώμιο ή πενταφθοριούχου βρωμίου (BrF5) με (στοιχειακό) βρώμιο ή (στοιχειακού) φθορίου με (στοιχειακό) βρώμιο.[8]. Τέλος, μπορεί να παραχθεί με τον κορεσμό (υγρού στοιχειακού) βρωμίου με φθόριο, στους 10°C[9]



Χημικές ιδιότητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το μονοφθοριούχο βρώμιο, στη θερμοκρασία δωματίου (20°C), διασπάται και, μέσω επανένωσης, σχηματίζονται πενταφθοριούχο βρώμιο και στοιχειακό βρώμιο:

Είναι χημικά πολύ δραστική ένωση. Αντιδρά ακόμη και με το χρυσό (Au), αλλά και με το χαλαζία. Για να σταθεροποιηθεί, και να γίνει έτσι δυνατό να αποθηκευθεί και να μεταφερθεί, διαλύεται σε πυριδίνη, με την οποία σχηματίζει σύμπλοκο. Η ένωση προώθησε τον υπολογισμό της γεωμετρίας της (υποθετικής) ένωσης υδροδιφθοριούχο βρώμιο (HBrF2) και έδειξε ότι μια τέτοια ένωση, αν συνθεθεί, θα έχει μια ασυνήθιστη δομή της μορφής Br-[FHF][10].

Εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εφόσον δεν κατορθώθηκε η απομόνωση του μονοφθοριούχου βρωμίου σε χημικά καθαρή μορφή, εξαιτίας της μερικής διάσπασής του, που αναφέρθηκε παραπάνω, όταν το μονοφθοριούχο χρειάζεται, συχνά παράγεται in situ.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φθοριωτικό αντιδραστήριο, αλλά απλά για έναν τέτοιο σκοπό υπάρχουν πολύ πιο κατάλληλα αντιδραστήρια. Από την άλλη όμως, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για (ταυτόχρονη) προσθήκη φθορίου και βρωμίου σε αλκένια. Για παράδειγμα:

Ενδιαφέρουσα προοπτική υπάρχει για εφαρμογή του μονοφθοριούχου βρωμίου ως συστατικό για ακτινοβολία λέιζερ[11].

Παραπομπές και παρατηρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. J. E. Macintyre, F. M. Daniel, V. M. Stirling: Dictionary of inorganic compounds. CRC Press, 1992, ISBN 9780412301209, S. 285.
  2. Τα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων άνθρακα, πυριτίου και υδρογόνου και τις πηγές«Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»
  3. «chem.tamu.edu». http://www.chem.tamu.edu/rgroup/connell/linkfiles/bonds.pdf. 
  4. Baum 84
  5. «chempendix/bond-energies». https://sites.google.com/site/chempendix/bond-energies. 
  6. «sartep.com/chem/chartsandtools/bondenergy.cfm». http://www.sartep.com/chem/chartsandtools/bondenergy.cfm. 
  7. Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
  8. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9. (Eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche), S. 466.
  9. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 466 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  10. Hypervalency Avoided: Simple Substituted BrF3 and BrF5 Molecules. Structures, Thermochemistry, and Electron Affinities of the Bromine Hydrogen Fluorides HBrF2 and HBrF4. Qianshu L., Liangfa G. J. Am. Chem. Soc., 2004, Volume 126, Issue 45, P. 14950-14959 (англ.)
  11. Energy Transfer in Singlet Oxygen and Bromine Monofluoride
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Bromfluorid της Γερμανικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Bromine monofluoride της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Monofluorure de brome της Γαλλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Фторид брома(I) της Ρωσικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).